《仪器分析实验》课件.ppt

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1、仪器分析器分析实验1.实验1 归一化法一化法测定混合芳定混合芳烃中各中各组分的百分含量分的百分含量 气相色气相色谱法法2.实验目的目的了解气相色了解气相色谱的的结构，掌握基本使用构，掌握基本使用方法方法掌握掌握归一化法的原理以及定量分析方一化法的原理以及定量分析方法法掌握外掌握外标法和外法和外标工作曲工作曲线法在气相法在气相色色谱定量分定量分 析中的析中的应用。用。3.色色谱起源起源加入石油醚分层胡胡萝卜素卜素叶黄素叶黄素叶叶绿素素A、B Chromatography 原理:基于物质在不同相之间具有不同的分配系数引起的分离 4.色色谱种种类气相色气相色谱液相色液相色谱超超临界流体色界流体色谱薄

2、薄层色色谱5.仪器装置器装置气路控制系统面版显示和控制进样口柱箱6.进样口口7.色色谱柱柱毛细管柱填充柱毛细管柱填充拄材料熔融的石英拉制而成，外层是聚酰亚胺，使整个毛细管柱有韧性不锈钢做为外壳材料，里面填充一些材料，比如活性炭、氧化铝、硅胶等柱长短，1-10 m长，20-200 m内径2-4 mm0.25 mm，0.53 mm固定相活性炭、氧化铝、硅胶等液膜，厚度为0.25 m理论塔板数高低柱效高低允许进样量较大1-2 L8.检测器器检测器载气种类测定浓度应用热导(TCD)氦，氢，氩，氮50 ppm通用检测器(FID)氦，氮氦，氮数数ppm有机化合物有机化合物(ECD)氮数ppb有机卤素等(F

3、TD)氦，氮数ppb氮，磷化合物(FPD)氦，氮0.1 ppm硫，磷化合物9.数据采集及数据采集及处理系理系统温控系温控系统进样系统柱箱检测器辅助部分控控温温10.实验内容内容归一化法一化法测定混合芳定混合芳烃中各中各组分的百分分的百分含量。含量。面面积外外标法定量法定量测定气体中甲苯含量定气体中甲苯含量 11.归一化法一化法 气相色气相色谱中，把所有出峰中，把所有出峰组分含量之和以百分之百分含量之和以百分之百计算的算的定量分析方法称定量分析方法称为归一化法一化法 n样品中所有品中所有组分都能从色分都能从色谱柱流出来并被柱流出来并被检测到到n各个各个组分的含量不能相差太大分的含量不能相差太大在

4、在FID上，各种上，各种烃类的相的相对质量量校正因子都很相近，混合芳校正因子都很相近，混合芳烃中中各各组分的百分含量近似等同于面分的百分含量近似等同于面积的百分含量的百分含量归一化法所得色谱图12.n顶空空进样：只抽取平衡蒸汽 顶空进样基体干扰少，可应用于新房子中甲醛含量的检测等。采用面采用面积归一化法一化法测定定组分含量分含量时，抽取，抽取气体体气体体积不一不一样时，那么的，那么的测定的定的结果是果是否一否一样？归一化法定量特点：一化法定量特点：简单、方便，其、方便，其结果果与与进样量无关，量无关，仪器条件稍有器条件稍有变化化对结果果影响不大影响不大 13.外外标法法n配制一系列不同浓度的样

5、品进行色谱分析，做出峰面积对浓度的工作曲线n浓度为100，500，1000 ppm，直接进样1 L 归一化法所得色谱图工作曲线14.外标法测定样品时对体积要求如何？是否像归一化法一样，进样体积不一定要非常准确？外外标法不同于法不同于归一化法，它一化法，它对进样体体积的要求的要求非常非常严格，一定要很准确，格，一定要很准确，这样才能得到才能得到较好好的定量依据。的定量依据。归一化法一化法测得的是百分含量得的是百分含量不同不同仪器得到的工作曲器得到的工作曲线是不一是不一样的，在做的，在做实验的的时候，要使候，要使结果准确，果准确，还要要对工作曲工作曲线进行及行及时的校正的校正15.实验2高效液相色

6、高效液相色谱法法High Performance Liquid ChromatographyFor Short：HPLC16.实验目的目的了解了解HPLC仪器基本器基本结构构,掌握掌握实验仪器的一般使器的一般使用方法；用方法；加深加深对色色谱分离原理的理解，掌握主要分离原理的理解，掌握主要实验条件条件的的选择；掌握液相色掌握液相色谱定性定量分析技定性定量分析技术。实验内容内容反相高效液相色反相高效液相色谱法分离法分离测定定烷基苯系物基苯系物 17.实验讲解要点解要点 一一、色色谱分离原理分离原理 二二、色色谱分析技分析技术 三三、HPLC仪器和使用方法器和使用方法 四四、HPLC和和GC的比的

7、比较 五五、RP-HPLC测定定烷基苯化合物原理基苯化合物原理 建建建建议议在在在在实验过实验过程中，程中，程中，程中，对对比前面的气相色比前面的气相色比前面的气相色比前面的气相色谱实验谱实验技技技技术术，进进一步巩固和提高所学知一步巩固和提高所学知一步巩固和提高所学知一步巩固和提高所学知识识和和和和实验实验技能。技能。技能。技能。18.一、色一、色谱分离原理分离原理色色谱法是一法是一类高效分离方法。高效分离方法。色色谱分离原理是什么？分离原理是什么？HPLCHPLC和和GCGC仪器的分离部件是什么？器的分离部件是什么？它它们有什么不同？有什么不同？HPLCHPLC和和GCGC的主要差的主要差

8、别？19.二、色二、色谱分析技分析技术 色色谱分析是一分析是一类重要的重要的仪器分析方法，其器分析方法，其特点是分离能力特点是分离能力强、定量准确，适合于复、定量准确，适合于复杂样品或多品或多组分分样品分析。品分析。常常见的色的色谱定性方法？定性方法？色色谱定量分析的依据？定量分析的依据？气相色气相色谱实验采用那种定量分析方法？有采用那种定量分析方法？有何特点？何特点？HPLCHPLC和和GCGC的的应用特点用特点 20.三、三、HPLC仪器和器和实验技技术 HPLC HPLC仪器的基本器的基本组分？分？主要部件的工作原理？主要部件的工作原理？HPLCHPLC和和GCGC仪器的比器的比较 HP

9、LCHPLC和和GCGC实验技技术的比的比较 有人有人认为色色谱分析分析实验很很简单，就是打一，就是打一针样品而已，你是怎么品而已，你是怎么认为的？你是否的？你是否给病病人打人打过针？为什么没有？什么没有？21.四、高效液相色四、高效液相色谱仪的基本的基本组成成分几个系分几个系统？和和GCGC有何不同？有何不同？高高压泵工作原理？工作原理？GCGC是如何是如何进样的？的？记录系系统和和GCGC一一样吗？22.高高压泵工作原理（工作原理（单向向阀）高高压液体有危液体有危险吗？高高压泵如何改如何改变流速？流速？23.高高压泵工作原理（工作原理（单向向阀）HPLC HPLC进样针与与GCGC有何不同

10、？有何不同？为什么什么HPLCHPLC与与GCGC进样要求不同？要求不同？六通六通阀工作原理（流路切工作原理（流路切换）五、五、RP-HPLC测定定烷基苯化合物基苯化合物原理原理 什么是正相色什么是正相色谱？什么是反相色？什么是反相色谱？什么是什么是键合固定相？合固定相？预测一下苯和甲苯在一下苯和甲苯在C18C18反相柱上的保留反相柱上的保留顺序？序？什么是反相色什么是反相色谱疏水机理？疏水机理？本本实验的主要色的主要色谱分析条件有那些？分析条件有那些？流流动相相组成成对保留保留时间有何影响？有何影响？举例例说明？明？改改变检测波波长对色色谱图有何影响？有何影响？25.HPLC的溶的溶剂选择

11、本本实验采用什么流采用什么流动相？相？什么是什么是HPLCHPLC级甲醇、乙甲醇、乙腈溶溶剂？如何如何获得超得超纯水？水？本本实验所用的流所用的流动相如何配制？相如何配制？流流动相相为什么要除气？如何除气？什么要除气？如何除气？26.六、六、实验部分部分 一、溶液配制一、溶液配制1 1 配制配制标准系列溶液准系列溶液 三三组分混分混标液：每液：每mLmL溶液分溶液分别含含1.00mg1.00mg苯、甲苯和苯、甲苯和乙苯。乙苯。分分别准确移取准确移取0.400.40、0.800.80、1.201.20、1.601.60和和2.00mL2.00mL三三组分混分混标液于液于10mL10mL容量瓶中，

12、用流容量瓶中，用流动相溶相溶剂定容。定容。2 2 流流动相的配制、相的配制、过滤和除气。和除气。五五组分混分混标液：含适量苯、甲苯、乙苯、丙苯和丁液：含适量苯、甲苯、乙苯、丙苯和丁苯。苯。标准苯准苯测试液。液。未知未知样品品1 1号、号、2 2号和号和3 3号。号。27.二、色二、色谱实验条件条件 A A组：Waters HPLCWaters HPLC仪色色谱柱：柱：Nova Pak C18(3.9150mm,4m)Nova Pak C18(3.9150mm,4m)流流动相：相：CH3OH-H2O(70/30,v/v)CH3OH-H2O(70/30,v/v)流速：流速：0.8 mL/min0.

13、8 mL/min检测波波长：254nm254nm进样体体积：20L20LB B组：TSP HPLCTSP HPLC仪色色谱柱：柱：Hypersil BDS C18(4.0200mm,5m)Hypersil BDS C18(4.0200mm,5m)流流动相：相：CH3OH-H2O(80/20,v/v)CH3OH-H2O(80/20,v/v)流速：流速：0.8 mL/min0.8 mL/min检测波波长：254nm254nm进样体体积：20L20L 28.三、三、实验内容与主要步内容与主要步骤1 1 更更换流流动相。相。2 2 开开动仪器，器，让色色谱柱平衡。柱平衡。3 3 设置色置色谱工作站参数

14、。工作站参数。4 4 进样、采集色、采集色谱图。1 1）五）五组分混分混标液液2 2）标准溶液系列准溶液系列3 3）未知）未知样品品5 5 色色谱数据分析，打印色数据分析，打印色谱图及分析及分析报告。告。6 6 更更换甲醇流甲醇流动相，清洗色相，清洗色谱柱。柱。7 7 关关闭仪器。器。29.实验46 气相色气相色谱-质谱法法Gas ChromatographyMass SpectrometryFor Short：GC-MS30.气气相相色色谱法法液液相相色色谱法法.超超临界界流流体体色色谱法法毛毛细管管电色色谱法法适用分离适用分离混合混合低沸点化合物的色低沸点化合物的色谱技技术?一、一、实验原

15、理原理31.GC分分离离进样器器MS检测器器FTIRNMRUV?双重定性：双重定性：1 1、色、色谱保留保留值2 2、谱图32.（一）、气相色（一）、气相色谱仪1 1、气相色、气相色谱分离原理分离原理试样中的各中的各组分在色分在色谱分离柱中的两相（固定相和流分离柱中的两相（固定相和流动相）相）间反复反复进行分配，由于各行分配，由于各组分在性分在性质和和结构上的差异，使其被固构上的差异，使其被固定相保留的定相保留的时间不同，随着流不同，随着流动相的移相的移动，各各组分分按一定次序按一定次序流出色流出色谱柱。柱。2 2、空心毛、空心毛细管色管色谱柱柱30m30m 0.25mm0.25mm 0.25

16、0.25 m m固定液的固定液的选择：“相似相溶相似相溶”原原则33.3 3、载气气流流动相：高相：高纯氦气（氦气（99.999%)99.999%)具有一定柱前具有一定柱前压4 4、进样技技术 分流分流 不分流不分流34.（二）、（二）、质谱仪1 1、工作流程、工作流程图真空系真空系统进样系系统检测器器数据数据处理系理系统质量量分析器分析器离子源离子源35.2、质谱的工作原理的工作原理与气相色与气相色谱联用的分子用的分子质谱法一般采用高能粒子束（如法一般采用高能粒子束（如电子、子、离子等）使已气化的分子离子化，形成离子等）使已气化的分子离子化，形成具有特征具有特征质量的碎片离量的碎片离子或分子

17、离子子或分子离子，然后在，然后在质量分析器中按量分析器中按质荷比（荷比（m/z）的大小）的大小顺序序进行收集和行收集和记录得到得到质谱图，并根据，并根据质谱图中峰的位置中峰的位置进行定性和行定性和结构分析。构分析。36.3、Varian Satrun GC/MS 是具有大是具有大质谱功能的台式功能的台式质谱仪 内离子源内离子源设计 MS/MS设计37.（三）分析物（三）分析物 1 1、目、目标待待测物物甲拌磷（甲拌磷（Phorate）MW:260 二二嗪磷（磷（diazinon）MW:304 甲基甲基对硫磷（硫磷（methyl parathion）MW:263 杀螟硫磷（螟硫磷（fenitro

18、thion）MW:277稻丰散（稻丰散（phenthoate）MW:320乙硫磷乙硫磷（ethion）MW:384 38.毒死蜱（毒死蜱（chlorpyrifos）MW:350 有机磷均含有有机磷均含有带有氧硫的含磷基有氧硫的含磷基团，在用，在用电子子轰击(EI)(EI)质谱法分析法分析时，此基，此基团的碎片离子具有的碎片离子具有较强的的稳定性。定性。2 2、内、内标物物39.二、二、编辑方法控制方法控制仪器运行器运行1 1、39003900型型GCGC条件的条件的设置置40.2、2000型型MS条件的条件的设置置41.3、8410型自型自动进样器条件的器条件的设置置I:正己正己烷II:甲醇甲

19、醇进样方式方式：（：（1）单个个进样；（2）连续进样；42.三、数据三、数据处理理1 1、定性、定性 谱库检索索43.2 2、定量、定量内内标工作曲工作曲线法法内内标法是在法是在试样各含量不同的一系列各含量不同的一系列试样中，分中，分别加入固定加入固定量的量的纯物物质，即内，即内标物。当物。当测得分析物和内得分析物和内标物物对应的响的响应后，以分析物与内后，以分析物与内标物的物的响响应比比对分析物与内分析物与内标物的物的浓度比度比作作图，可得到一条，可得到一条线性的校正曲性的校正曲线。目目标待待测物（物（g/L）内内标物（物（g/L）标准溶液准溶液1400400标准溶液准溶液2600400标准

20、溶液准溶液31000400未知溶液未知溶液？400Ci/CsAi/As44.实验49 核磁共振波核磁共振波谱法法N Nuclear uclear M Magneticagnetic R ResonanceesonanceFor ShortFor Short：NMRNMR45.核磁共振波核磁共振波谱法法一、一、NMRNMR三要素三要素二、二、NMRNMR的基本信息及的基本信息及NMRNMR谱图解析解析三、三、NMRNMR谱仪结构构四、四、NMRNMR实验操作步操作步骤46.一一 NMRNMR的三要素的三要素-磁性核、静磁磁性核、静磁场、射、射频场1.1.磁性原子核磁性原子核:质子数或中子数子数或

21、中子数为奇数的原子核具奇数的原子核具有自旋角有自旋角动量量,当原子核自旋当原子核自旋时,相当于核表面相当于核表面的正的正电荷在运荷在运动，运，运动的的电荷即荷即电流会感流会感应产生磁生磁场，因此，每一个自旋的原子核相当于一，因此，每一个自旋的原子核相当于一个磁偶极子个磁偶极子,自旋的原子核也称自旋的原子核也称为磁性核。例如磁性核。例如1 1H,H,1313C,C,1919F F等等。=47.一一 NMRNMR的三要素的三要素-磁性核、静磁磁性核、静磁场、射、射频场2.2.静磁静磁场:没有外加静磁没有外加静磁场时，原子核的自旋是任，原子核的自旋是任意取向的，意取向的，样品的宏品的宏观磁矩磁矩为零

22、。当把含磁性零。当把含磁性核的核的样品放入静磁品放入静磁场时，对于自旋于自旋I I1/21/2的原的原子核，核自旋有两种取向：一种与外加静磁子核，核自旋有两种取向：一种与外加静磁场平行，原子核的能量降低；另一种与外加静磁平行，原子核的能量降低；另一种与外加静磁场反平行，原子核的能量升高，即原子核反平行，原子核的能量升高，即原子核产生生能能级分裂。分裂。48.一一 NMRNMR的三要素的三要素-磁性核、静磁磁性核、静磁场、射、射频场3.3.射射频场:如果在垂直于外加静磁如果在垂直于外加静磁场的方向加一射的方向加一射频场，当射，当射频场的角的角频率率满足足 时，原子核，原子核产生共振吸收信号，其中

23、生共振吸收信号，其中 为PlanckPlanck常数常数,为原子核的旋原子核的旋磁比、磁比、为外加静磁外加静磁场的的强度。度。49.Spin State Energy DifferencesSpin State Energy Differencesvs.Magnetic Field Strengthvs.Magnetic Field Strength0 04.74.79.49.4 EnergyEnergyMagnetic field strength,BMagnetic field strength,B0 0(Tesla)(Tesla)E E 200 MHz200 MHzfor for 1 1

24、HH spin spinstatestateb b b b spin spinstatestate E E 400 MHz400 MHzfor for 1 1HHHigh Field NMRHigh Field NMR increased sensitivity increased sensitivity increased resolution increased resolutionrandomlyrandomlyoriented nucleioriented nuclei(no magnetic field)(no magnetic field)50.二二 NMRNMR谱的基本信息的基本

25、信息1.1.化学位移化学位移2.2.自旋耦合自旋耦合3.3.谱线积分面分面积51.1 1 化学位移化学位移:Chemical Shift:Chemical Shift B0 Blocala bare nucleus(H+)feels the full effect ofthe external field(B0)electron density partiallyshields the nucleus fromB0 so it“feels”Blocal electrons generate aninduced field(Bi)which opposes B0 Bi52.1 1 化学位移化学位

26、移:Chemical Shift:Chemical Shift由于原子核外有由于原子核外有电子屏蔽，原子核感受到的是所子屏蔽，原子核感受到的是所处环境局境局域域场的磁的磁场强度度 ，其中，其中 为屏蔽常数，随着原子核屏蔽常数，随着原子核所所处的化学的化学环境境变化而化而变化化.因此，当原子核所因此，当原子核所处的化学的化学环境不同境不同时，原子核感受到的磁，原子核感受到的磁场强度不同，因此共振度不同，因此共振频率率不同，不同，谱峰落在不同的位置上。峰落在不同的位置上。换言之，原子核的共振言之，原子核的共振频率与原子核所率与原子核所处的化学的化学环境有关，即与屏蔽常数有关。境有关，即与屏蔽常数有

27、关。53.一一一一些些些些常常常常见见基基基基团团的的的的1 1 1 1H H H H化化化化学学学学位位位位移移移移值值 54.2 2 自旋耦合自旋耦合 自旋原子核通自旋原子核通过成成键电子相互作用，引起子相互作用，引起谱线裂裂分。分。对自旋自旋I I1/21/2的弱耦合体系，的弱耦合体系，满足足n n1 1裂分裂分规则，即一个自旋即一个自旋I I1/21/2的原子核，如果与的原子核，如果与n n个自旋个自旋I I1/21/2的原子核相互耦合，那么的原子核相互耦合，那么该原子核的原子核的谱峰将裂分峰将裂分为n n1 1重峰，各峰的重峰，各峰的强度比度比满足二足二项式展开系数。式展开系数。55

28、.ethylisopropylsinglet doublet triplet quartet pentet 1:1 1:2:1 1:3:3:1 1:4:6:4:1常常见的耦合裂分模式的耦合裂分模式ethyl signature:quartet/tripletwith integration ratio of 2/3septet/doublet&1/6 ratio56.3 3 积分面分面积 谱线积分分值与共振核的个数成正比，与共振核的个数成正比，这是是NMRNMR谱可可以定量分析分子中共振核的个数的依据。如以定量分析分子中共振核的个数的依据。如图五五Ethyl Ethyl formate for

29、mate 的的1 1H HNMRNMR谱中，中，CH3CH3、CH2CH2、CHCH的的积分面分面积分分别为3 3、2 2、1 1，分，分别对应于共振核个数于共振核个数3 3、2 2、1 1。57.三三 NMRNMR谱仪结构构图58.400 MHz NMR Spectrometer400 MHz NMR Spectrometer400 MHz Avance System计算机电子控制柜超导体59.400 MHz 400 MHz Superconducting Superconducting MagnetMagnet magnetic field strength 9.4 Tesla(94,00

30、0 gauss)400 MHz is the frequency usedfor proton detection in this fieldNMR sample tube and holderdescend into center of magnetKeep metal(ferromagnetic)objects,pacemakers,and credit cards several feet away!60.NMR Sample PositionNMR Sample Position(prior to release into probe)(prior to release into pr

31、obe)Liquid Helium-269C(4.2 K)Liquid Nitrogen-196C(77.4 K)NMR samplepositioned at top of probeSuperconducting magnetsrequire continuous cooling.5 mm NMRsample tubeRF energyupper levelof NMR solution61.探探头超超导磁磁体体横横切切面面图超超导磁体剖面磁体剖面图62.四四 1 NMR1 NMR实验安全安全1)1)机械表机械表,磁卡磁卡,含含铁的工具的工具,装有心装有心脏起博器和人工假肢等不可靠起博器和

32、人工假肢等不可靠近磁体近磁体.63.四四 1 NMR1 NMR实验安全安全2)2)操作注意事操作注意事项a.a.样品管洗干品管洗干净后自然晾干、以免它后自然晾干、以免它变形形b.b.将将样品管插入品管插入转子的步子的步骤如下如下图所示所示,样品管底部最多只能放到品管底部最多只能放到样品品规的底部的底部,而且液柱中心而且液柱中心应与黑色中心与黑色中心线对齐.将将样品管插入品管插入转子的步子的步骤样品品管管在在探探头中中的的位位置置64.四四 1 NMR1 NMR实验安全安全3)3)放放样步步骤a.a.键入入 ro offro off（停止腔内（停止腔内样品旋品旋转）b.b.键入入ej ej，打开

33、打开压缩空气空气闸门c.c.腔内腔内样品品弹出（或出（或听到气流声后听到气流声后），取出原），取出原有有样品，放入新品，放入新样品品d.d.键入入ij ij，关关闭压缩空气空气闸门，把，把样品送入腔品送入腔内内65.四四 2 NMR2 NMR实验步步骤1)1)Sample preparationSample preparation2)2)Predefine parametersetsPredefine parametersets3)3)LockLock、turn/marchturn/march、shimshim4)4)AcquireAcquire5)5)ProcessProcess6)6)Pr

34、intPrint66.实验13 原子原子发射光射光谱法法Atomic Emission SpectroscopyFor Short：AES67.一一一一.原子原子原子原子发发射光射光射光射光谱谱的的的的产产生生生生 电电能、能、能、能、热热能、能、能、能、光能等激光能等激光能等激光能等激发发气气态态基基态态原子、离子原子、离子的的核外核外电电子子受激受激跃跃迁至高能迁至高能态态。E2E0E1E3 h i 气气态态、激激发发态态原原子子、离离子子的的核核外外电电子子，迅迅速速回回到到低低能能态态时时以以光光辐辐射射的的形形式式释释放放能能量量。原原原原子子子子发发射光射光射光射光谱谱(寿命小于寿

35、命小于寿命小于寿命小于10-8s)10-8s)第一部分第一部分 基本原理基本原理1.1.1.1.激激激激发电发电位位位位2.2.共振共振共振共振线线、第一共振、第一共振、第一共振、第一共振线线3.3.最灵敏最灵敏最灵敏最灵敏线线、最后、最后、最后、最后线线、分析、分析、分析、分析线线4.4.4.4.原子原子原子原子线线()：MM*M(I);M(I);离子离子离子离子线线(,)：MM*+M M+()M M*2+*2+M M2+2+()68.能级图把原子中所可能存在的光谱项-能级及能级跃迁用平面图解的形式表示出来,称为能级图。Na (1Na (1s s)2 2(2(2s s)2 2(2(2p p)

36、6 6(3(3s s)1 169.二二二二.原子原子原子原子发发射射射射谱线强谱线强度与度与度与度与试样试样中元素中元素中元素中元素浓浓度的关系度的关系度的关系度的关系E E0 0E Ei igi 、g0激激发态和基和基态的的统计权重重 Ei 激激发电位位K Boltzmann常数常数 T 温度温度KAi 蒸蒸发出的原子数出的原子数K 蒸蒸发速率常数速率常数 逸出速率常数逸出速率常数C 试样中中浓度度 电离度离度1.1.1.1.谱线强谱线强度及其影响因素度及其影响因素度及其影响因素度及其影响因素Ii=gi/g0 e-Ei/kTAihi(1-(1-)k k/C C谱线强谱线强度的基本公式度的基本

37、公式度的基本公式度的基本公式:当以上的影响因素恒定当以上的影响因素恒定当以上的影响因素恒定当以上的影响因素恒定时时：Ii=A C C70.2.2.谱线的自吸与自的自吸与自蚀A.自吸 I=I0e-ad I0 为弧焰中心发射的谱线强度;a 为吸收系数;d 为弧层厚度B.B.自自自自蚀蚀 在在在在谱谱线线上上上上，常常常常用用用用r r表表表表示示示示自自自自吸吸吸吸，R R表表表表示示示示自自自自蚀蚀。在在在在共共共共振振振振线线上上上上，自自自自吸吸吸吸严严重重重重时谱线变宽时谱线变宽，称称称称为为共振共振共振共振变宽变宽。Ii=A C b考考考考虑虑到自吸作用的影响到自吸作用的影响到自吸作用的

38、影响到自吸作用的影响时时：71.激激激激发发源源源源(光源光源光源光源)单单色器色器色器色器检测检测器器器器数据数据数据数据处处理与理与理与理与显显示示示示一、原子一、原子一、原子一、原子发发射光射光射光射光谱谱法的分析法的分析法的分析法的分析过过程程程程第二部分第二部分 原子原子发射光射光谱仪72.A A A.A.低低低低压压交流交流交流交流电电弧弧弧弧 高高高高频频高高高高压压引火引火引火引火线线路路路路 低低低低频频低低低低压压燃弧燃弧燃弧燃弧线线路路路路 2.53KV2.53KV10KV10KV40007000K40007000K220V220V50Hz50Hz特点与特点与特点与特点与

39、应应用用用用电极放极放电较稳定定适用于适用于矿物、低含量金属的物、低含量金属的测定、只能定、只能测定固体粉末。定固体粉末。二二二二、激激激激发发源源源源(光源光源光源光源)B.B.电电感耦合等离子体感耦合等离子体感耦合等离子体感耦合等离子体 ICPICP（Inductively coupled plasmaInductively coupled plasma）73.三三三三、单单色器色器色器色器(摄谱仪摄谱仪)A.A.平面光平面光平面光平面光栅摄谱仪栅摄谱仪的色散系的色散系的色散系的色散系统统 平面光平面光平面光平面光栅栅衍射的衍射的衍射的衍射的线线色散率、分辨率、聚光本色散率、分辨率、聚光本

40、色散率、分辨率、聚光本色散率、分辨率、聚光本领领74.四四四四、检测检测器器器器 摄谱摄谱步步步步骤骤 感光板感光板感光板感光板玻璃板玻璃板玻璃板玻璃板为为支持体，涂抹感光乳支持体，涂抹感光乳支持体，涂抹感光乳支持体，涂抹感光乳剂剂(AgBr+(AgBr+明胶明胶明胶明胶+增感增感增感增感剂剂)vv安装感光板在安装感光板在安装感光板在安装感光板在摄谱仪摄谱仪的焦面上的焦面上的焦面上的焦面上vv激激激激发试样发试样，产产生光生光生光生光谱谱而感光而感光而感光而感光vv显显影，定影，制成影，定影，制成影，定影，制成影，定影，制成谱谱板板板板vv特征波特征波特征波特征波长长，定性分析，定性分析，定性

41、分析，定性分析vv特征波特征波特征波特征波长长下的下的下的下的谱线强谱线强度，定量分析度，定量分析度，定量分析度，定量分析显显影：影：影：影：对对苯二酚苯二酚苯二酚苯二酚（海德洛）（海德洛）（海德洛）（海德洛）感光：感光：感光：感光：2AgX+2AgX+2h2h Ag(Ag(形成潜影中心形成潜影中心形成潜影中心形成潜影中心)+X)+X2 2A.A.摄谱摄谱法法法法对对甲氨基苯酚甲氨基苯酚甲氨基苯酚甲氨基苯酚（米吐（米吐（米吐（米吐尔尔）定影：定影：定影：定影：AgBr+Na2S2O3 NaAgS2O3 Na3Ag(S2O3)2 Na5Ag3(S2O3)4硫代硫酸硫代硫酸硫代硫酸硫代硫酸钠钠（海

42、波）（海波）（海波）（海波）75.感光板乳感光板乳感光板乳感光板乳剂剂特性曲特性曲特性曲特性曲线线A A A A曝光量曝光量曝光量曝光量(H)(H)(H)(H)与照度与照度与照度与照度(E)(E)(E)(E)的关系的关系的关系的关系B.B.黑度黑度黑度黑度(S S)i i0 0 未曝光部分的透光未曝光部分的透光未曝光部分的透光未曝光部分的透光强强度度度度 i i 曝光部分的透光曝光部分的透光曝光部分的透光曝光部分的透光强强度度度度雾雾翳翳翳翳i i0 0i iC C黑度黑度黑度黑度(S S)与曝光量与曝光量与曝光量与曝光量(H H)的关系的关系的关系的关系黑黑黑黑度度度度(S S)与与与与曝曝

43、曝曝光光光光量量量量(H H)的的的的关关关关系系系系难难以用一般的数学公式描述。以用一般的数学公式描述。以用一般的数学公式描述。以用一般的数学公式描述。=S/S/loglog H H感感感感 光光光光 板板板板 的的的的 反反反反 衬衬度度度度(对对比度比度比度比度)H Hi i-为为感光板的惰延量感光板的惰延量感光板的惰延量感光板的惰延量感光板感光板感光板感光板：0.41.80.41.8定定定定量量量量分分分分析析析析:采采采采用用用用 较较高高高高的的的的感感感感光光光光板板板板-紫紫紫紫外外外外 型感光板。型感光板。型感光板。型感光板。定定定定性性性性分分分分析析析析:采采采采用用用用

44、H Hi i较较小小小小即即即即灵灵灵灵敏敏敏敏度度度度较较高高高高的的的的感感感感光板光板光板光板-紫外紫外紫外紫外 型感光板。型感光板。型感光板。型感光板。76.B.B.光光光光电电直直直直读读光光光光谱仪谱仪的的的的类类型型型型真空紫外直真空紫外直真空紫外直真空紫外直读读光光光光谱仪谱仪：170340nm 170340nm 氦气、氮气保氦气、氮气保氦气、氮气保氦气、氮气保护护 测测定定定定C C、S S、P etcP etc非真空直非真空直非真空直非真空直读读光光光光谱仪谱仪：200900nm200900nm波波波波长长vv扫扫描型直描型直描型直描型直读读光光光光谱仪谱仪转动转动光光光光

45、栅扫栅扫描描描描C C：全：全：全：全谱谱直直直直读读ICP-OESICP-OES光光光光谱仪谱仪77.1.1.1.1.定性分析的基本原理定性分析的基本原理定性分析的基本原理定性分析的基本原理(摄谱摄谱法、光法、光法、光法、光电电法法法法)五、AES的定性定量分析方法原子的核外原子的核外原子的核外原子的核外电电子能子能子能子能级级不同不同不同不同时时，跃跃迁迁迁迁产产生不同波生不同波生不同波生不同波长长的光的光的光的光谱线谱线，通通通通过检测过检测特征光特征光特征光特征光谱线谱线存在否，确存在否，确存在否，确存在否，确证证某元素可否存在。某元素可否存在。某元素可否存在。某元素可否存在。一般利用

46、一般利用一般利用一般利用2 2 2 2 3 3 3 3根根根根原子原子原子原子线线、离子、离子、离子、离子线线的的的的第一共振第一共振第一共振第一共振线线、最灵敏、最灵敏、最灵敏、最灵敏线线、最后最后最后最后线线、分析、分析、分析、分析线线进进行定性分析。行定性分析。行定性分析。行定性分析。78.元元元元 素素素素相相相相对对灵敏度灵敏度灵敏度灵敏度(%)(%)C C、SeSe110110-1-1AsAs、GeGe、Ir Ir、OsOs、SmSm、TeTe、ThTh、U U、WW1010-1-1 10 10-2-2AuAu、B B、BiBi、CoCo、DyDy、ErEr、EuEu、HgHg、G

47、dGd、HoHo、LaLa、MnMn、MoMo、NbNb、P P、PbPb、PrPr、PtPt、RbRb、RnRn、RuRu、S S、SbSb、SnSn、SiSi、TaTa、TbTb、TiTi、TlTl、V V、ZnZn、ZrZr1010-2-2 10 10-3-3AlAl、CdCd、CrCr、CsCs、F F、FeFe、GaGa、GeGe、InIn、MgMg、NiNi、PbPb、ScSc、Y Y、Yb Yb 1010-3-3 10 10-4-4AgAg、BeBe、CuCu、BaBa、SrSr、CaCa1010-4-4 10 10-5-5CsCs、K K、LiLi、NaNa、RbRb1010-

48、5-5 10 10-6-6光光光光谱谱定性分析的相定性分析的相定性分析的相定性分析的相对对灵敏度灵敏度灵敏度灵敏度2.2.2.2.定性分析的方法定性分析的方法定性分析的方法定性分析的方法(摄谱摄谱法法法法)A A A A标标准准准准样样品与品与品与品与试样试样光光光光谱谱比比比比较较法法法法vv用用标标准准样样品与品与试样试样在相同的条件下在相同的条件下摄谱摄谱。vv比比较标较标准准样样品与品与试样试样所出所出现现的特征的特征谱线谱线。vv若若试样试样光光谱谱中出中出现标现标准准样样品所含元素的品所含元素的2 2 3 3条特征条特征谱线谱线，就可以，就可以证证实试样实试样中含有中含有该该元素。

49、元素。vv否否则则不含有不含有该该元素。元素。79.vv上上上上标标：谱线谱线的的的的强强度度度度级级（1 1 1 1 10101010级级）。）。）。）。vv下下下下标标：原子原子原子原子线线()与离子与离子与离子与离子线线(+、2+2+、3+)3+)。vv底底底底标标：波波波波长长十位后尾数，十位后尾数，十位后尾数，十位后尾数，12.312.312.312.32712.32712.32712.32712.3埃、埃、埃、埃、47.347.347.347.3 2747.3 2747.3 2747.3 2747.3埃。埃。埃。埃。B.B.B.B.标标准准准准铁铁光光光光谱图谱图比比比比较较法法法

50、法标标准准准准铁铁光光光光谱图谱图（一（一（一（一级级）vv2300230023002300 3500350035003500埃埃埃埃/15/15/15/15张张，80808080埃埃埃埃/张张。vv以以以以铁铁光光光光谱谱作作作作为为波波波波长标长标尺。尺。尺。尺。vv标标有有有有68686868种元素的种元素的种元素的种元素的480480480480多条特征多条特征多条特征多条特征谱线谱线。80.D.D.D.D.标标准准准准铁铁光光光光谱谱比比比比较较法操作：法操作：法操作：法操作：C.C.C.C.谱线谱线的的的的强强度度度度级级（1 1 1 1 10101010级级）谱线谱线消失法：随元